V电缆光伏电缆技术性能及其开发进展.ppt

PV 电缆 光伏电缆 技术性能及其开发进展国家电线电缆质量监督检验中心上海电缆研究所 1 技术规范的由来本试验技术规范所涉及到的要求来自于德国标准化委员会PV 系统用电线K411 2 3工作组的初稿 这个初稿将作为德国国家标准报批稿进行发布 德国莱茵TUV 上海 将用此技术规范对PV 电缆的性能进行检测和评估 在德国莱茵TUV公司内部此技术规范的文件编号为2PfG1169 08 2007 2 使用范围2PfG1169 08 2007适用于最高允许1 8kV 线芯对线芯 非接地系统 直流电压 在光伏系统中CD侧使用的单芯软电缆 电线 该产品适合于 类安全等级下使用 电缆运行的环境温度最高到90 电缆可以多根并联使用 3 特殊名词术语PV系统 photovoltaicsystem 光伏系统 太阳能系统 DC侧 DCside 光伏装置中从光伏电池到光伏换流器直流端子之间的部分 标准试验条件下的开路电压 UOCSTC 在标准试验条件下 未加载 开路 的光伏组件 光伏电线 光伏列阵 光伏发电机或光伏换流器直流侧的电压 标准试验条件下的短路电流 ISCTC 在标准试验条件下 光伏组件 光伏电线 光伏列阵或光伏发电机的短路电流 4 无卤PV 电缆的基本信息4 1电缆型号PV1 F4 2电缆特性 额定电压 ACU0 U 0 6 1kVDC1 8kV 线芯对线芯 非接地系统 没有负载下的回路 如果电缆使用在直流系统中 其导体间的额定电压应不大于电缆AC额定值U的1 5倍 在单相接地直流系统中 此数值应乘以0 5的系数 温度范围定 环境温度 40 到 90 导体最高工作温度 120 电缆运行的环境温度最高到90 依据EN60216 1标准进行考核 其绝缘和护套的温度指数是120 期望使用寿命是25年 5秒钟的短路温度是200 4 3电缆结构 导体导体芯数 1导体是EN60228 IEC60228 GB T3956 中的第5类导体 而且必须是镀锡的 导体的截面1 5 2 5 4 6 10 16 25 35mm2 导体隔离层在导体周围可以使用一层合适的无卤材料作为隔离层 绝缘绝缘应是挤出型的无卤材料 应是一层或紧密粘附着的几层组成 绝缘应是实心且材质均匀 在剥离绝缘时必须尽可能不要损伤绝缘本身 导体和镀锡层 绝缘厚度由生产商规定 但最小值必须 0 5mm 建议的绝缘厚度 导体隔离层在绝缘周围可以使用一层合适的无卤材料作为隔离层 护套绝缘线芯必须有护套包覆 护套应是合适的无卤材料 护套应是挤出型的无卤材料 应是一层或紧密粘附着的几层组成 护套厚度由生产商规定 但最小值必须 0 5mm 建议的护套厚度 外径外径的平均值应在生产商规定的范围内 多芯结构在多芯结构中每一个单芯电缆都应符合本技术文件的要求 在多芯结构中每一个附加元件都应符合本技术文件的要求 4 4电缆载流量的要求环境温度 60 导体最高工作温度 120 偏离环境温度是载流量的换算因子 依据IEC60364 5 52 5 绝缘和护套材料性能要求 老化前后拉力 取之于成品上的试件 热延伸试验 取之于成品上的试件 适用于热固型混合物 低温拉伸试验 取之于成品上的试件 湿热试验 取之于成品上的试件 耐酸碱试验 护套 耐UV 紫外线 老化试验 成品电缆 试验方法 HD605 A1或UL1581总试验时间 720h一个周期内 洒水18min 氙灯干燥102min箱体测试温度 63 C箱体湿度 65 疝灯条件 波长300 400nm条件下的最小功率为 60 2 W m 紧接着进行室温条件下8倍电缆直径的弯曲试验要求 电缆表面无裂缝 耐臭氧试验 成品电缆 试验方法 EN50396或IEC60245弯曲试样所用试棒直径为线芯直径的 2 0 1 倍试验箱温度 40 2 试验箱湿度 55 5 臭氧浓度 200 50 10 6 空气流量 0 2 0 5倍试验箱容积 min样品放置试验箱时间 72h要求 电缆表面无开裂 寿命特性试验要求 绝缘和护套材料的温度指数为120 寿命 25年可以用二种方法进行评定EN50305 防火铁路电缆 试验方法 卷绕电压法 IEC60216 2 电气绝缘耐热特性的确定我们建议采用IEC60216 2的方法进行热寿命评定 在求取温度指数时 为了获得失效时间与热力学 绝对 温度倒数之间的阿累尼乌斯关系 试样应该在分布范围足够宽的 不少于3个 最好是4个 老化温度下进行老化试验 老化温度选取原则 a 在求温度指数时 最低老化温度应使测得的平均失效时间不低于5000h的温度 求温度指数时 耐热线的外推不应超过25 b 最高老化温度应是使测得的平均失效时间不小于100h的温度 c 如果预计在整个老化范围内老化机理相同 则各相邻老化温度之间的温度差值应取等值 通常取20 根据该产品使用材料的特性 我们建议选择3个温度点进行热寿命评定 145 165 185 无卤特性试验 绝缘和护套材料 1 PH值及导电率试验方法 EN50267 2 2或IEC60754要求 PH 4 3 导电率 10 S mm2 Cl氯及Br溴含量试验方法 EN50267 2 1要求 HCL 0 5 HBr 0 5 3 F氟含量 离子选择电极法 试验方法 EN60684 2要求 0 1 6 成品电缆其他性能要求6 1电气性能 导体电阻试验方法 EN50395或GB T3048结果 应符合IEC60228第5类导体的要求 耐电压试验 成品电缆型式试验 交流耐压试验方法 EN50395或GB T3048结果 6 5kV 5min 不击穿 或 直流耐压 成品电缆型式试验 试验方法 EN50395或GB T3048结果 15kV 5min 不击穿 成品耐火花电压试验试验方法 EN50395或GB T3048结果 10kV不击穿 护套表面电阻试验试验方法 EN50395结果 表面电阻 109 绝缘电阻试验 成品电缆型式试验 试验方法 EN50395或GB T5013 2结果 20 时绝缘电阻 1014 cm90 时绝缘电阻 1011 cm 绝缘长期耐直流试验试验方法 将不小于5m的样品浸泡在3 的NaCL的盐水中 样品两端露出水面不小于300mm长 盐水水浴温度为 85 2 在导体和水之间施加900V的直流电压 导体接正极 试验持续 240 2 h 每隔不大于24h测量一次泄漏电流 用时间 电流曲线记录测量的电流值 泄漏电流的增加应小于10 试验结束后取出试样 进行耐电压试验 试验电压为U 额定电压 5min 不击穿 6 2成品电缆高温压力试验样品长度 20m施加重力 F k 2D 2 1 2 k 0 6烘箱温度 140 3 加温试验 4h要求 a 冷却后进行耐压试验 AC6 5 10min 无击穿b 测压痕深度 测得值不得大于壁厚的50 6 3 40 下低温冲击试验 取之于成品上的试件 成品电缆冲击试验 依据EN60811 试验参数如下表结果检查 用正常视力 无须用放大镜 对护套内 外表面和绝缘外表面进行检查 不应有裂纹 6 4成品电缆低温弯曲试验试验方法 IEC60811试验温度 40 试验结果 无开裂6 5成品电缆相容性试验烘箱温度 135 2 老化时间 7x24h老化后拉力试验要求 绝缘老化前后抗拉强度变化 30 老化前后断裂伸长率变化 30 护套老化前后抗拉强度变化 30 老化前后断裂伸长率变化 30 6 6成品电缆动态穿透试验试验在室温条件下进行钢针加力的速度 1N s切割试验数 在同一根样品试验4次 每次试验点相距至少25mm 并切每个试验点顺时针旋转90 记录弹簧钢针与导体线芯接触瞬间的穿透力要求 所得四次均值 150 Dn1 2 N Dn为IEC60719表2中的导线直径mm 6 7成品电缆耐凹痕试验试验方法 取3段成品电缆 长约2m 在每段样品上相隔25mm处 并旋转90 处共制做4个压痕 压痕深度0 05mm且与铜导线相互垂直 三段样品分别置于 15 C 室温 85 C试验葙内3h 然后在各自相应的试验葙内卷绕于试棒上 试棒直径为3D D为电缆最小直径 每个样品至少一个刻痕位于卷绕后圆周的外侧 使样品冷却到室温并在室温条件下进行耐电压试验 试验电压为AC 0 3kV 5min 要求 不击穿 6 8护套热收缩试验试验方法 IEC60811烘箱温度 120 C处理时间 1h要求 2 6 9成品电缆单